CN102163899B - 永磁转子及安装永久磁铁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及适用于内定子无刷电机的永磁转子及安装永久磁铁的方法。该转子(1)包括一注塑成型的承载结构(2)，承载结构(2)包括碟状体(3)；碟状体(3)的中心固定到轴(5)，外缘连接到一圆筒状笼体(6)；笼体(6)与轴(5)同轴心，笼体(6)安装有导磁结构(10)和若干永久磁铁(11)，导磁结构(10)形成筒状壁，该筒状壁与轴(5)同轴心，永久磁铁(11)沿着所述轴的周向分布并邻接导磁结构(10)；笼体(6)具有若干支柱(9)位于导磁结构(10)的内侧，每两个相邻的支柱的相对的侧面(9a)以及该两个支柱之间的导磁结构(10)形成一个磁铁安装座(12)用于紧固地收容对应的永久磁铁(11)。该转子装配简单、偏差小。

Description

永磁转子及安装永久磁铁的方法
技术领域
本发明设计电机，尤其涉及适用于内定子无刷电机的永久磁铁转子以及将永久磁铁安装到转子的方法。
背景技术
传统的内定子无刷电机的转子包括转轴、固定到转轴一端的环状铁壳、以及固定到铁壳内侧的永久磁铁。该转子装配复杂，装配过程中容易导致较大的偏差，例如，将永久磁铁固定到铁壳时导致铁壳的变形。
因此，亟需一种容易装配且具有较小偏差的转子。
发明内容
本发明的目的是提供一种容易装配且具有较小偏差的转子。本发明提供的适用于内定子无刷电机的永久磁铁转子包括一注塑成型的承载结构，所述承载结构包括碟状体；所述碟状体的中心固定到轴，外缘连接到一圆筒状笼体；所述笼体与所述轴同轴心，所述笼体安装有导磁结构和若干永久磁铁，所述导磁结构形成筒状壁，所述筒状壁与所述轴同轴心，所述若干永久磁铁沿着所述轴的周向分布并邻接所述导磁结构；所述笼体具有若干支柱位于所述导磁结构的内侧，每两个相邻的支柱的相对的侧面以及该两个支柱之间的导磁结构形成一个磁铁安装座用于严实地收容对应的永久磁铁。
作为一种改进方案，每个支柱基本上平行于所述转子的轴线(O-O)并沿径向向内凸出，每两个相邻的支柱的相对的侧面互相平行，或者沿着向外的方向合拢；每块永久磁铁的圆周方向上的端表面抵顶到对应支柱的对应侧面。
作为一种改进方案，所述永久磁铁的径向外表面粘贴到所述导磁结构的内表面。
作为一种改进方案，所述笼体成型于所述导磁结构，包括位互相隔开并由所述支柱连接的第一圆环和第二圆环，所述第一圆环连接到所述碟状体的外缘。
作为一种改进方案，所述笼体与所述碟状体一体成型。
作为一种改进方案，所述导磁结构由若干导磁轭部形成，所述若干导磁轭部沿着所述轴的周向排列，相邻导磁轭部的分界处位于两相邻支柱之间。
作为一种改进方案，所述笼体成型于所述导磁结构。
本发明还提供一种将将永久磁铁安装到上述转子的方法，所述方法包括以下步骤：沿着平行于所述转子轴线的方向将所述永久磁铁平移到所述磁铁安装座的轴向的支撑面，所述永久磁铁在平移过程中相对于所述方向倾斜预定角度；向外转动所述永久磁铁，使所述永久磁铁与所述导磁结构的对应部分接触。
作为一种改进方案，将所述永久磁铁装入所述转子之前，在所述永久磁铁的径向外表面涂敷粘合剂。
本发明优选实施例提供的转子具有注塑成型的承载结构用于安装永久磁铁，该转子具有偏差小、装配简单的优点。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
附图中：
图1是本发明提供的永久磁铁转子的示意图，图中未示出永久磁铁；
图2是图1所示转子的局部放大图；
图3示出了本发明提供的转子在安装永久磁铁时的横截面；
图4和图5是转子的局部示意图，显示出将永久磁铁安装到磁铁安装座的过程。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，转子1是永久磁铁转子，适用于具有内定子(图中未示出)的无刷直流(BLDC)电机。
参考图1，转子1具有注塑成型的承载结构2，承载结构2具有一碟状体3，该碟状体3具有若干沿径向延伸的槽4。
承载结构2包覆成型于中心轴5的一端。所述中心轴5可由金属制成，沿着碟状体3的中心轴线延伸。
碟状体3的外缘连接到圆筒状的笼体6，笼体6以轴5为中心，沿着轴5的轴向延伸。
本实施例中，笼体6具有第一圆环7和第二圆环8。第一圆环7连接到碟状体3的外缘。第二圆环8与第一圆环7同轴心，轴向相距一段距离。第一圆环7和第二圆环8由若干支柱9连接，支柱9基本上平行于转子的轴线O-O。从第一环体7到第二环体8，支柱9的径向尺寸逐渐减小。此外，支柱9内设有沿轴向延伸的孔，已增加支柱9沿转子周向的弹性。
本实施例中，承载结构2的笼体6内嵌有若干由导磁材料制成的轭部10。每个轭部10的形状相当于圆环的一部分，呈圆弧状。该若干轭部10沿着转子的周向顺次排列，形成筒状壁(参考图1和图2)。轭部10的轴向两端分别嵌到第一圆环7和第二圆环8。
转子1还包括若干永久磁铁11(图1和图2未示出；图3至图5示出)。每个永久磁铁11的形状也相当于圆环的一部分，呈圆弧状。永久磁铁11的充磁方向基本垂直于转子1的O-O轴线。
如图3所示，永久磁铁11安装到承载结构2的轭部10，每块永久磁铁11位于两相邻支柱9之间并横跨两相邻轭部10的连接部。
每块永久磁铁11在圆周方向上的两端表面11a互相平行。在一个替换方案中，每块永久磁铁11在圆周方向上的端表面11a没有互相平行，而是沿着转子向外的方向靠拢。
本实施例中，所述承载结构2可通过注塑成型的方式一体成型于所述轭部10上，从而使得轭部10嵌于承载结构2的笼体6内。支柱9与笼体6一体成型，支柱9位于由轭部10构成的导磁结构的内表面，即：沿转子径向，轭部10位于相应的支柱9与笼体6之间。支柱9沿着转子的周向均匀分布，并沿着转子的径向向内凸出。
支柱9的侧面分别具有包围面9a。相邻支柱的相对的包围面9a互相平行(在一个替换方案中，相邻支柱的相对的包围面9a沿着转子向外的方向靠拢)。
相邻的两个支柱9及其之间的导磁结构形成一个磁铁安装座12，磁铁安装座12用于紧固地(尤其是不具有圆周方向的间隙)夹持对应的永久磁铁11于所述两支柱9之间。永久磁铁11的径向外表面粘贴到由轭部10构成的导磁结构的内表面。
参考图2至图5，每块永久磁铁11以平移的方式，沿着平行于转子1轴线并朝向碟状体3的方向(如图4的箭头F所示)引入并定位到对应的磁铁安装座12。在平移的过程中，如图4所示，永久磁铁11优选地相对于转子的轴向倾斜，与箭头F所示的方向形成一个角度α。如图4所示，永久磁铁11以该平移的方式安装到磁铁安装座12的轴向上的支撑面12a(在本实施例中，所述支撑面12a由第一圆环7形成)，接着，永久磁铁11以与支撑面的接触部分为支点向外转动(如图4的箭头G所示)，直到接触由轭部10构成的导磁结构的对应部分。
优选地，将永久磁铁插到转子1之前，先在永久磁铁的向外凸的外表面涂一层粘合剂，以将永久磁铁11固定到承载结构2的磁铁安装座12。
如上所述，永久磁铁11的移动包括在磁铁安装座12外的平移以及在磁铁安装座12的转动，以免粘合剂在移动过程过程中脱落。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于内定子无刷电机的永磁转子，其特征在于，
所述转子(1)包括一注塑成型的承载结构(2)，所述承载结构(2)包括碟状体(3)和圆筒状笼体(6)；
所述碟状体(3)的中心固定到轴(5)，外缘连接到所述笼体(6)；
所述笼体(6)与所述轴(5)同轴心，所述笼体(6)安装有导磁结构(10)和若干永久磁铁(11)，所述导磁结构(10)形成筒状壁，所述筒状壁与所述轴(5)同轴心，所述若干永久磁铁(11)沿着所述转子的周向分布并邻接所述导磁结构(10)；
所述笼体(6)具有若干位于所述导磁结构(10)内侧的一体成型的支柱(9)，每两相邻支柱的相对侧面(9a)以及该两支柱之间的导磁结构(10)共同形成一磁铁安装座(12)用于紧固地收容对应的永久磁铁(11)于该两支柱之间；所述支柱(9)的径向尺寸从远离所述碟状体(3)的一端到另一端逐渐增加。
2.根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于：
每个支柱(9)基本平行于所述转子(1)的轴线(O-O)并沿径向向内凸出，每两个相邻的支柱(9)的相对的侧面(9a)互相平行，或者沿着所述转子向外的方向靠拢；
每块永久磁铁(11)的圆周方向上的端表面(11a)抵顶到对应支柱(9)的对应侧面(9a)。
3.根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于，所述永久磁铁(11)的径向外表面粘贴到所述导磁结构(10)的内表面。
4.根据权利要求1所述的永磁转子，其特征在于，所述笼体(6)通过注塑成型方式一体成形于所述导磁结构(10)上，包括互相隔开并由所述支柱(9)连接的第一圆环(7)和第二圆环(8)，所述第一圆环(7)连接到所述碟状体(3)的外缘。
5.根据权利要求4所述的永磁转子，其特征在于，所述导磁结构(10)由若干个分离的导磁轭部组成，所述若干导磁轭部沿着转子周向排列，相邻导磁轭部的接合部位于两相邻支柱(9)之间。
6.根据权利要求2所述的永磁转子，其特征在于，所述支柱(9)内具有沿轴向延伸的孔。
7.一种将永久磁铁安装到转子的方法，所述转子(1)包括一注塑成型的承载结构(2)，所述承载结构(2)包括固定到轴(5)的碟状体(3)，碟状体(3)外缘连接到一圆筒状笼体(6)，所述笼体(6)与所述轴(5)同轴心并安装有环状的导磁结构(10)，所述笼体(6)具有若干支柱(9)位于所述导磁结构(10)的内侧，所述承载结构(2)的两相邻支柱以及该两支柱之间的导磁结构(10)共同形成一磁铁安装座(12)用于紧固地夹持对应的永久磁铁(11)于两相邻支柱之间；所述方法包括以下步骤：
沿着平行于所述转子(1)轴线的方向(F)将所述永久磁铁(11)平移到所述磁铁安装座(12)的轴向支撑面(12a)，所述永久磁铁(11)在平移过程中相对于所述方向(F)倾斜预定角度(α)；
所述永久磁铁(11)以与轴向支撑面(12a)的接触部分为支点向外转动，使所述永久磁铁(11)与所述导磁结构(10)内侧表面的对应部分接触。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述永久磁铁(11)的径向外表面涂敷有粘合剂。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述笼体(6)成型于所述导磁结构(10)，所述笼体(6)与所述碟状体(3)一体成型。
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